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Diseño y Análisis de Estabilidad de un Control Automático de Potencia Digital Basado en un Controlador PI para Controladores de Láser

Autores: Pedreros, Jose; Becerra, Alex; Rojas, Javier; Pavez, Cristian; Diaz, Marcos

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño y Análisis de Estabilidad de un Control Automático de Potencia Digital Basado en un Controlador PI para Controladores de Láser


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Diodos láser
Estabilidad de potencia
Control automático de potencia
Controlador láser de retroalimentación
Controlador proporcional-integral
Modelo en estado estable

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los diodos láser se utilizan ampliamente en investigaciones y aplicaciones industriales en áreas como mediciones, comunicaciones y salud. En la mayoría de estas aplicaciones, se requiere estabilidad en la potencia de luz emitida. Esto se puede lograr modificando los parámetros internos, como el suministro de corriente, mediante el uso de un control automático de potencia analógico (APC). Esta investigación presenta el diseño y análisis de un controlador láser de retroalimentación (sistema APC digital) basado en un controlador proporcional-integral (PI). El diseño teórico del controlador que actúa sobre la corriente de suministro en un láser se obtuvo resolviendo algebraicamente las ecuaciones generales de un controlador PI sobre un láser descrito como un sistema en estado estacionario. El modelo en estado estacionario requerido se puede determinar a partir de la curva de corriente-luz obtenida ya sea de la hoja de datos del láser o experimentalmente. Un análisis numérico posterior muestra que la ganancia proporcional del controlador PI está limitada numéricamente solo por el recíproco de la eficiencia de pendiente del láser cuando el tiempo característico del sistema es mayor que el período de muestreo. Finalmente, el modelo APC se probó en un entorno experimental utilizando un diodo láser ADL-65052TL a varias temperaturas. Los resultados muestran que las relaciones propuestas para la ganancia proporcional y el tiempo integral son válidas, logrando la estabilidad de potencia deseada con una deriva de menos de.

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